2005年5月16日，张家口市泥河湾文化研究会、建筑勘察设计院、重点工程建设指挥部有关领导，以及中科院双古研究所专家卫奇等学者就泥河湾博物馆选址问题到阳原进行调研。经过多次分析论证，选址最后选定在县城。县城位于小长梁、虎头梁、侯家窑、漫流堡四大遗址中间，地理位置优越，周围有海子堰、开阳古堡、鹫峰寺等旅游景点，交通便利，条件优越，预留土地已完成坐标勘测、图纸报告等工作，并达到了通水、通电、通路的要求。专家指出：博物馆建在县城对于今后的管理、文物的安全保障等具有多方面优势。
2002年3月省建筑设计院到阳原进行现场勘查，并搜集有关资料，之后省建设厅委托北方设计院参与设计。2002年4月19日，河北省政府在石家庄召开“阳原泥河湾博物馆”设计方案专家评审会，清华大学、天津大学及其它有关部门的专家、领导对两家单位的四个方案进行了评审，最后确定了优选方案。
